FluoroFlex：如何粘合 膨体聚四氟乙烯ePTFE（International Polymer Engineing）

  聚四氟乙烯（或 PTFE）是一种用途特别广泛的象牙白色不透明塑料含氟聚合物，由于本质上不粘，因此是一种相当难以粘合的材料。它由许多四氟乙烯分子通过自由基聚合而成，适用于医疗、牙科、航空航天、食品和饮料行业、制药、电信等多个行业的广泛应用。聚四氟乙烯很难粘合，因为形成含氟聚合物的化学键很稳定，很难将其与其他任何东西结合，即使是短时间也是如此。

  图 1：PTFE 的分子结构。碳和氟之间的键非常牢固，在结构中氟原子包裹在碳周围可保护这些键。

  PTFE 的物理和化学特性对于管材、棒材、板材和特种型材形式的各种医疗和非医疗应用至关重要。许多这些应用需要将含氟聚合物粘合到自身或其他材料上。但是，由于含氟聚合物设计为不会粘附到其他表面，因此在实现粘合之前需要特殊的粘合剂或表面处理。

  01.接触粘合剂接触粘合剂能应用于含氟聚合物表面，而无需在粘合前对表明上进行改性。这些类型的粘合剂要么是接触式的，要么是压力敏感的，很适合将大面积的表面区域相互粘合。粘合剂可以是液体或双面胶带，一旦彻底清除了含氟聚合物表面的所有表面污染物，就可以直接粘贴。这些类型的粘合剂往往具有 0.1-0.8 kg/cm 范围内的相对较弱的粘合强度。

  02.粘接剂粘接粘合剂有必要进行表面改性或处理才能正确粘合。一旦含氟聚合物表面被蚀刻，它就可以被粘附了，所使用的粘合剂类型取决于最终产品的耐化学性、柔韧性和耐温性需求。

  碱金属钠蚀刻：虽然这种形式的化学处理最危险，但也是最常见的。用钠化学蚀刻含氟聚合物会产生高度多孔的脱氟层，并显着提高其粘合强度。然而，暴露于紫外线、磨损、热和其他氧化剂会使钠处理过的表面退化。

  等离子处理：等离子处理会改变含氟聚合物的表面形态——其结果因使用的等离子气体而异。表面被带电的原子碎片撞击，使含氟聚合物脱氟，为粘合做好准备。

  关于蚀刻的更多信息正如上面简要提到的，含氟聚合物蚀刻会释放氟原子并暴露碳原子以进行化学连接。此过程很危险，只能在适当的环境中并使用所有推荐的安全设备做。被去除的原子层非常薄，以埃（等于一亿分之一厘米）为单位做测量。蚀刻过程导致 PTFE 表面的颜色变深为棕色或棕褐色，但颜色并不是蚀刻效果的指标。一旦 PTFE 被蚀刻，表面就可以粘合、模制或粘合到其他材料上。它还允许在 PTFE 管材表面进行印刷或雕刻。PTFE 的特性在蚀刻表面下保持完好。

  第 2 部分 – 粘合前的表面处理方法表面处理和材料密度对于确保在粘接 ePTFE 时获得良好的粘接强度起着关键作用。塑料部件的表面可能残留有污染物，例如油、灰尘、霉菌、油漆、氧化膜、脱模剂或其他表面污染物。所需的表面处理量直接取决于所需的最终粘合强度和耐环境老化性。在不戴手套的情况下处理多孔 PTFE 会使皮肤油脂转移到表面，因此很难去除，从而影响粘合强度。例如，为了实现高强度结构粘合，必须完全去除所有表面污染物。

  1.) 打磨：打磨方法包括喷砂、蒸汽珩磨和使用其他研磨清洁和精加工材料。喷砂，用细砂，只能用于足够厚的基材，这样它们就不会变形。处理过的表面需要在磨损前后进行脱脂和清洁，以去除表面上可能存在的任何污染物，并去除磨损过程本身产生的碎屑。

  2.) 大气等离子体：大气等离子体处理是本文提到的三种被认为是“物理方法”的方法之一，这意味着它们利用材料的表面反应性来改变表面化学以实现粘附，而不是使用危险学品。等离子处理不同于电晕放电和火焰处理，因为等离子处理通常在部分真空下进行。在等离子体处理中，气体等离子体被激活以产生与塑料基板反应的激发区域。与电晕放电、化学处理或火焰处理相比，等离子处理倾向于提供更好的稳定性。

  3.) 化学：化学清洗或化学处理在制备金属方面很受欢迎，但在某些情况下也可用于各种塑料。化学清洗改变了表面的物理和化学性质，以提供粘合位点来粘附两个表面。含氟聚合物蚀刻释放氟原子并暴露碳原子以进行化学连接。此过程具有潜在危险，只能在适当的环境中并使用所有推荐的安全设备进行。被去除的原子层非常薄，以埃（等于一亿分之一厘米）为单位做测量。蚀刻过程导致 PTFE 表面的颜色变深为棕色或棕褐色，但颜色并不是蚀刻效果的指标。一旦 PTFE 被蚀刻，表面就可以粘合、模制或粘合到其他材料上。它还允许在 PTFE 管材表明上进行印刷或雕刻。PTFE 的特性在蚀刻表面下保持完好。

  4.) 电晕：电晕放电处理是另一种用于粘合的“物理方法”。在此过程中，电晕放电产生的电离空气与塑料表面发生反应，以提高油墨、涂料和粘合剂的润湿性和附着力。

  5.) 脱脂：脱脂是为了去除塑料表面的任何脱落污垢或其他污染物。脱脂通常仅在最大粘合强度或室外耐候性不重要时使用。用热碱溶液或溶剂蒸汽清洁表面。

  6.) 火焰处理：火焰处理是本文中“物理方法”的最后一种，用于食品、汽车、医疗、工业胶带和纺织行业的许多应用。火焰处理涉及将要粘合的表面暴露在气体火焰中几秒钟。火焰氧化待粘合的表面并增加表面能。

  International Polymer Engineering 是专门制造定制 ePTFE FluoroFlex™ 和热塑性塑料产品的塑料挤出商。除了我们最先进的棒材、管材和板材挤压件，我们还提供弯曲、扩口、精密铣削和粘合；以及设计和开发、材料测试和分析以及无尘室加工。我们还通过了 ISO 13485:2016 认证，以确保达到严格的品质衡量准则。IPE 是您的整体解决方案提供商。联系富临塑胶，立即开始您的下一个项目！